Wie man synthetische Kraftstoffe durch erneuerbare Energien gewinnt

Sofern der batterieelektrische Antrieb nicht ausgebaut werden soll, ist er von Verbrennungsmotoren nicht ausgeschlossen. Im Bereich des Automobils gibt es heute eine Flotte von 1.300 Millionen Fahrzeugen, die weltweit unterwegs sind, und diese Zahl wird sich in den nächsten Jahrzehnten nicht verringern. Auf jeden Fall wird es nicht einfach sein, die Verbrennung in Bereichen wie der Luftfahrt oder in bestimmten Anwendungen zu ersetzen, von Notstromaggregaten in Krankenhäusern bis hin zu Pumpen in Feuerwehrfahrzeugen.

Aus diesem Grund betreibt Porsche Initiativen zum Ausbau der Produktion von synthetischen Kraftstoffen oder E-Fuels. Ab 2022 investierte Porsche 75 Millionen US-Dollar in HIF Global LLC, eine Unternehmensgruppe, die internationale Projekte zur Installation von Produktionsanlagen für synthetische Kraftstoffe plant. Zu diesen Projekten gehört die von Porsche initiierte und mit Unternehmen wie Siemens Energy und ExxonMobil umgesetzte Pilotanlage Haru Oni ​​in Punta Arenas (Chile).

synthetische Kraftstoffe

PF Synthetische Kraftstoffe

Und eines der beiden Hauptelemente, die sie in Haru Oni ​​verwenden, ist Luft. Die Anlage hat die herausragenden Eigenschaften ihres Standorts zur Nutzung der Windenergie bewiesen. Der Wind in der Provinz Magallanes im Süden Chiles ist stark und weht immer in die gleiche Richtung. Für die Demonstrationsanlage einer 3.4 MW Siemens Gamesa SG 132-3,4 Turbine. In der nächsten Phase wird der Windpark auf 280 MW ausgebaut und gleichzeitig auf industrielle Größe anwachsen und seine Leistung verhundertfachen.

Das andere wesentliche Element ist Wasser. Mit dem so gewonnenen Strom trennt er den darin enthaltenen Wasserstoff und Sauerstoff. Es ist eine Investitionsmethode für Brennstoffzellen, bei der die Kombination von Wasserstoff und Sauerstoff Strom und Wasser erzeugt. Die gleiche Technologie entstand durch: Eine Protonenaustauschmembran (Proton Exchange Membrane, PEM) ist durchlässig für diese Teilchen (H+), aber hermetisch für Gase und Elektronen. Das heißt, die Membran fungiert als elektrischer Leiter zwischen Anode und Kathode und trennt gleichzeitig Wasserstoff und Sauerstoff, damit sie nicht rekombinieren. Es ist ein relativ einfaches und effizientes Verfahren, wartungsarm und erfordert keine Zugabe anderer Substanzen.

Im nächsten Schritt greift wieder Luft ein: Ihr muss CO2 entzogen werden. Eine Direktsammeleinheit von Global Thermostats verfügt über Keramikmonolithe, die chemische Absorptionsmittel vermitteln, die als CO2-Schwämme wirken. Anschließend wird dieses Gas mit Dampf bei niedriger Temperatur aufgefangen.

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Mit Wasserstoff einerseits und Kohlendioxid andererseits ist es bereits möglich, einen Kohlenwasserstoff herzustellen. Es wird zunächst zu Synthesegas oder Synthgas vereinigt und nach Passieren eines Katalysators in Methanol umgewandelt. Oder genauer gesagt E-Methanol, stammt aus einer erneuerbaren Energiequelle und nicht fossilen Rohstoffen: Wasser und Luft. Sobald Sie diesen Kohlenwasserstoff haben, kann er in andere umgewandelt werden, z. B. in synthetisches Benzin. Im Fall der Haru Oni-Anlage wurde ein Umwandlungsprozess von ExxonMobil (Wirbelschicht) abgeschlossen.

Durch die Verbrennung dieses Brennstoffs wird der Atmosphäre kein CO₂ hinzugefügt, gerade weil das zuvor darin enthaltene verwendet wird. Da es in der Natur nicht fossil ist, gibt es außerdem einen Mangel an anderen unerwünschten Elementen, wie z. B. Schwefel, der aus Benzin oder Diesel entfernt werden muss, ein Prozess, der Energie kostet.